5.2 Versuchsauswertung der Durchlaufmahlung

5.2.2 Korngrößenanalyse der Cylpebse- und Kugelmahlung - 57

5.2.2 Korngrößenanalyse der Cylpebse -und Kugelmahlung

‹ Durchlaufmahlung mit Cylpebsen

Die in den Abbildungen 27 und 28 dargestellten Korngrößenanalysen der Durchgangsmahlungen beinhalten die Aufgaben- und Produktbezeichnungen, die Durchsätze sowie die x80-Werte der zugehörigen Versuche. Die Durchgangskennlinien verschiedener Aufgaben und Produkte überlagern sich, da eine Körnung das Produkt des einen Versuchs und die Aufgabe des nächsten Versuchs ausweisen kann, z.B. Produkt Dm1C1,5 und Aufgabe Dm2C1,5 in Abb. 27. Die Abbildung 27 zeigt die Durchgangskennlinien der drei Durchlaufmahlungen mit Cylpebsen bei einer eingestellten Spaltweite von 1,5 cm. Bereits im ersten Versuch V1 wird das maximale Größtkorn von 4,0 mm des Aufgabegutes der Cylpebsemahlung auf etwa 900 µm im erzeugten Produkt Dm1C1,5 stark herabgesetzt. In den sich anschließenden Versuchen V2 und V3 wird das Größtkorn, nicht in gleichem Umfang wie zuvor, auf Werte von etwa 300 µm minimiert. Die gleiche Tendenz ist in den Versuchen zwischen den Differenzen der x80-Werte zu erkennen, welche sich mit jedem weiteren Versuch verringern. Diese Tendenz ist auf die Verringerung der Anzahl von Fehlstellen infolge der vorigen Mahlversuche zurückzuführen. Die Produkte der Versuche V2 und V3 verzeichnen in der Verteilungsdichtefunktion bei ca. 30 µm ihr Maximum (Anhang VII). Die Anteile der Körnungen zwischen 60 µm und 700 µm werden stetig minimiert, während im Versuch V2 die Körnungen unterhalb von 40 µm bzw. im Versuch V3 unterhalb 27 µm die Körnungen zunehmen.

Korngröße x / µm

Q3(x) / %

Abbildung 27: Durchgangskennlinien der Durchlaufmahlung mit Cylpebsen, s = 1,5 cm

5.2 Versuchsauswertung der Durchlaufmahlung

5.2.2 Korngrößenanalyse der Cylpebse- und Kugelmahlung - 58

Q3(x) / %

Abbildung 28: Durchgangskennlinien der Durchlaufmahlung mit Cylpebsen, s = 1,0 cm

Die oben gezeigte Abbildung 26 stellt die Durchgangskennlinien der drei Durchlaufmahlungen mit Cylpebsen und einer Spaltweite von 1,0 cm dar. Die Verkleinerung der Austragsspaltweite von 1,5 cm auf 1,0 cm hat einen verminderten Durchsatz zur Folge. Das bedeutet, dass das Mahlgut bei s = 1,0 cm einer längeren Beanspruchungsdauer unterliegt und daher vermehrt Beanspruchungsereignissen ausgesetzt ist. Diese Tatsache kann durch das Größtkorn, die x80-Werte und die Verteilungsdichtefunktion der Produkte Dm5C1,0 und Dm1C1,5 der jeweils ersten Versuche der Durchgänge unterschiedlicher Spaltweiten überprüft werden. Bei gleicher Ausgangsgutkörnung unterscheidet sich das Größtkorn in beiden Produkten nur minimal. Das Produkt von V5 ( s = 1,0 cm) stellt jedoch mit einem x80-Wert von 126 µm gegenüber V1 (s = 1,5 cm) mit einem x80-Wert von 160 µm das feinere Mahlergebnis dar. Die Cylpebsemahlungen mit der geringeren Spaltweite erzeugen insgesamt feine Produkte als die Mahlungen mit der Spaltweite von 1,5 cm. Die x80-Werte liegen beispielsweise im dritten Versuch bei V7 (s = 1,0 cm) mit 42 µm unter den 56 µm des zugehörigen Versuchs V3 (s = 1,5 cm). Die Differenzen der x80-Werte nehmen analog zu Durchgang 1 im zweiten Durchlauf ab, was ebenso auf eine allmähliche Annäherung an die Mahlbarkeitsgrenze des Zementklinkers hindeutet. In den Verteilungsdichtefunktionen ist erkennbar, dass sich die Korngröße, welche in abnehmende und zunehmende Korngrößenanteile unterteilt wird, und die Maxima der Produkte von V4 bis V7 nur minimal unterhalb der vergleichbaren Kennwerte der Mahlung mit s = 1,5 cm befinden (Anhang VII). Beispielsweise beträgt die Korn

5.2 Versuchsauswertung der Durchlaufmahlung

5.2.2 Korngrößenanalyse der Cylpebse- und Kugelmahlung - 59

größe unterhalb welcher die Anteile zunehmen bei V6 ca. 34 µm (V2 ca. 42 µm) bzw. bei V7 ca. 20 µm (V3 ca. 27 µm). Die Körnungsfraktionen, welche im Zuge der Durchläufe minimiert werden, sind also nicht von der Spaltweite abhängig. Die Versuche V4 aus dem ersten Durchgang und V7 aus dem zweiten Durchgang wurden mit s = 1,0 cm durchgeführt und besitzen mit 0,06 t/h bzw. 0,07 t/h vergleichbare Durchsätze sowie Aufgabekörnungen. Die fast identischen Durchgangskennlinien der Produkte Dm4C1,0 und Dm7C1,0 bestätigen die analysierten Ergebnisse und somit die Reproduzierbarkeit des Durchlaufbetriebs der Mühle.

‹ Durchlaufmahlung mit Stahlkugel

Wie bereit bei den Durchlaufmahlungen mit Cylpebsen festgestellt wurde, ist der Durchsatz die produktbestimmende Einflussgröße. Vergleichbar mit der Verminderung der Spaltweite verringert sich der Durchsatz durch den Einsatz von Kugeln als Mahlkörper. Als Ursache wird ein gegenüber den Cylpebsen schlechteres Transportverhalten des Mahlgutes angenommen. Im Allgemeinen kann festgestellt werden, dass die Durchlaufmahlungen mit Kugeln feinere Produkte als die Cylpebsemahlung erzeugen. Dies ist auf die Kugelgattierung mit überwiegend kleineren Mahlkörpern zurückzuführen. Im Vergleich der Versuche mit gleichem Durchsatz (0,11 t/h) und verschiedenen Mahlkörpern besitzt das Produkt Dm1K1,5 der Kugelmahlung V1 trotz der größeren Spaltweite mit 71,2 µm einen kleineren x80-Werte als die Cylpebsemahlung V7 Dm5C1,0 mit s = 1,0 cm und einem feineren Aufgabegut.

Durchlaufmahlung, Anschlussanalyse Mahlkörper: Kugeln

0.010 0.1 1 10 100 1000 10000

Korngröße x / µm

Abbildung 29: Durchgangskennlinien der Durchlaufmahlung mit Kugeln, s = 1,5 cm

5.2 Versuchsauswertung der Durchlaufmahlung

5.2.2 Korngrößenanalyse der Cylpebse- und Kugelmahlung - 60

Die Durchgangslinien von Aufgabe (blau) und Produkt (grün) des Versuchs V3 in Abb. 29 zeigen trotz der geringen Durchsatzleistung von 0,05 t/h nur relativ kleine Unterschiede. Dieses Merkmal deutet wiederum auf die Annäherung an die Mahlbarkeitsgrenze hin. Entsprechend der Verteilungsdichtefunktionen von V3 werden durch den Mahlprozess ausschließlich die Anteile der Körnungen < 4,2 µm gesteigert. Die Effizienz dieser Mahlung ist aus Gründen der Wirtschaftlichkeit anzuzweifeln. Die Differenzen zwischen den x80-Werten sind im Durchgang 1 und 2 der Kugelmahlungen gravierender als bei den Cylpebsemahlungen. Der erste Versuch V4 von Durchgang 2 besitzt mit 0,09 t/h gegenüber V1 des ersten Durchgangs einen geringeren Durchsatz. Entgegen der Erwartung, dass durch den geringeren Durchsatz infolge der Spaltverkleinerung ein feineres Produkt erzeugt wird, sind die Produkte in ihren Korngrößenverteilung fast gleich. Die x80-Werte unterscheiden sich mit 71,2 µm (Abb. 29: V1) und 70,2 µm (Abb. 30: V4) nur unwesentlich. Lediglich im Bereich unter 5 µm zeigt das Produkt von V5 in der Verteilungsdichte geringfügig höhere Anteile. Im zweiten Versuch des Durchgangs 2 V 5 mit s = 1,0 cm wird ein x80-Wert von ca. 30 µm erzielt, welcher im Durchgang 1 mit s = 1,5 cm erst im dritten Durchlauf mit V 3 (Abb.29) erreicht wurde. Die Verteilungsdichtefunktion von V5 im Anhang VII zeigt, dass bevorzugt die Anteile der Körnungen < 10 µm zunehmen. Demzufolge wird durch die Herabsetzung der Spaltweite auf 10 mm bei der verwendeten Kugelgattierung die Feinstmahlung positiv beeinflusst.

Durchlaufmahlung, Anschlussanalyse Mahlkörper: Kugeln

0.010 0.1 1 10 100 1000 10000

Korngröße x / µm